A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
تصف هذه الدراسة تقنية لإنشاء نموذج فئران السيليكا مع استنشاق السيليكا من خلال الجسم كله في غرفة الاستنشاق. يمكن للفئران المصابة بالسحار السيليكي عن كثب العملية المرضية لداء السيليكاتس البشري بطريقة سهلة وفعالة من حيث التكلفة مع قابلية جيدة للتكرار.
السبب الرئيسي للسحار السيليسي هو استنشاق السيليكا في البيئة المهنية. على الرغم من بعض الاختلافات التشريحية والفسيولوجية ، لا تزال نماذج القوارض أداة أساسية لدراسة السحار السيليسي البشري. بالنسبة للسحار السيليسي ، يجب أن تكون العملية المرضية الكلاسيكية قابلة للتحفيز عن طريق استنشاق جزيئات الكوارتز المتولدة حديثا ، مما يعني على وجه التحديد إحداث مرض مهني بشري. وصفت هذه الدراسة تقنية لإنشاء ومحاكاة عملية التطور الديناميكي المرضي للسحار السيليسي بشكل فعال. علاوة على ذلك ، كانت هذه التقنية قابلة للتكرار بشكل جيد دون إجراء عملية جراحية. تم تصنيع نظام التعرض للاستنشاق والتحقق من صحته واستخدامه في دراسات السموم حول استنشاق الجسيمات القابلة للتنفس. وكانت المكونات الحاسمة على النحو التالي: (1) مولد مسحوق SiO2 الجاف السائب المعدل باستخدام وحدة تحكم في تدفق الهواء؛ (2) مولد مسحوق SiO 2 جاف السائب تم تعديله باستخدام جهاز تحكم في تدفق الهواء؛ (2) مولد مسحوق SiO 2 جاف السائب تم تعديله باستخدام جهاز تحكم في تدفق الهواء. (2) 0.3 م3 غرفة التعرض لاستنشاق الجسم بالكامل تستوعب ما يصل إلى 3 فئران بالغة ؛ (3) نظام مراقبة وتحكم لتنظيم تركيز الأكسجين ودرجة الحرارة والرطوبة والضغط في الوقت الفعلي ؛ و (4) حاجز ونظام التخلص من النفايات لحماية فنيي المختبرات والبيئة. باختصار ، يبلغ البروتوكول الحالي عن الاستنشاق عبر الجسم كله ، وأنشأت غرفة الاستنشاق نموذجا موثوقا ومعقولا وقابلا للتكرار لسيليكوتيك الفئران مع معدل وفيات منخفض وإصابة أقل وحماية أكبر.
السحار السيليسي ، الذي يسببه استنشاق السيليكا ، هو أخطر مرض مهني في الصين ، حيث يمثل أكثر من 80٪ من إجمالي عدد تقارير الأمراض المهنية كل عام1. مسببات السحار السيليسي واضحة ، ويمكن الوقاية منها والسيطرة عليها ، ولكن لا توجد طريقة علاج فعالة متاحة2. أثبتت العديد من الأدوية فعاليتها في الدراسات الأساسية ، لكن لها تأثيرات سريرية غير دقيقة 3,4. لذلك ، لا تزال هناك حاجة إلى استكشاف الآليات المرضية والفسيولوجية للسحار.
استخدمت العديد من الدراسات ضخ السيليكا لمرة واحدة في القصبة الهوائية للجرذان أو الفئران للتحقيق في التسبب في السحارالسيليسي 5,6. على الرغم من أنه يمكن الحصول على نماذج سيليكوتيك القوارض هذه في وقت قصير7 ، إلا أن هذه الأساليب لا تزال تواجه تحديات ، مثل صدمة وارتفاع معدل الوفيات. تضمنت بعض الدراسات غرس السيليكا المخزنة في الرئتين للحث على تفاعل رئوي غير محدد ، لكنها لم تذكر العقيدات السيليكية في الفئران8. علاوة على ذلك ، بعيدا عن داء السيليكا الحاد ، أدى التعرض المزمن للسيليكا في البيئات المهنية إلى انخفاض الالتهاب الرئوي بشكل ملحوظ ورفع مستويات العلامات المضادة لموت الخلايا المبرمج ، بدلا من العلامات المؤيدة لموت الخلايا المبرمج ، في الرئتين9. لذلك ، هناك حاجة إلى نموذج حيواني موثوق ومعقول وقابل للتكرار لاستكشاف التسبب في السحار السيليسي بشكل أكبر.
تصف الدراسة الحالية طريقة لمحاكاة عملية المرض للمرضى الذين يعانون من داء السيليكا من خلال استنشاق السيليكا عبر الجسم كله ، والجسيمات التي يتم توصيلها بالهواء في غرفة الاستنشاق ، والتي تتألف من مولد السيليكا الذي يتم توصيله بالهواء ، وغرفة الجسم بالكامل ، ونظام التخلص من النفايات. هذه الطريقة بسيطة وسهلة التشغيل وتحاكي بشكل فعال عملية التطور الديناميكي المرضي للسحار السيليسي. أيضا ، يتم تحديد العديد من الآليات الممكنة والتسبب في السحار السيليسي باستخدام هذه الطريقة10،11،12. ومن المتوقع أن يساعد البروتوكول المقترح في إجراء مزيد من التحقيقات في مجال أبحاث السحار السيليسي ذي الصلة.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
أجريت جميع التجارب على وفقا لدليل المعاهد الوطنية الأمريكية للصحة لرعاية واستخدام المختبر ووافقت عليها لجنة أخلاقيات جامعة شمال الصين للعلوم والتكنولوجيا (رمز البروتوكول LX2019033 و 2019-3-3 من الموافقة). تم استخدام ذكور فئران Wistar ، التي يبلغ عمرها 3 أسابيع ، في هذه الدراسة. تم الاحتفاظ بجميع الفئران في أقفاص ثابتة مع نشارة الخشب. تم الحفاظ على في دورة ضوء / مظلمة لمدة 12 ساعة / 12 ساعة ، وتم تزويدها بالطعام والماء حسب الحاجة. أجريت تجارب المتابعة بعد 1 أسبوع من التغذية التكيفية.
1. إعداد
2. إعداد السيليكا
تنبيه: غبار السيليكا الذي يستنشقه جسم الإنسان يمكن أن يتلف الرئتين. لذلك ، يجب على الأفراد ارتداء وزرة وقفازات طبية وأقنعة واقية (N95) أثناء العمليات.
3. التعرض السيليكا للفئران
4. اكتساب وتثبيت أنسجة الرئة
5. تلطيخ الهيماتوكسيلين ويوزين (H&E)
6. تلطيخ كيميائي مناعي
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
باستخدام الطريقة المقترحة ، تم استكشاف بعض الآليات المحتملة والتسبب في السحار السيليسي في الفئران. يظهر الرسم التخطيطي لغرفة الاستنشاق في الشكل 1. تتكون الغرفة من مولد سيليكا يتم توصيله بالهواء ، وغرفة لكامل الجسم ، ونظام للتخلص من النفايات ، كما هو موضح سابقا17
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
باعتبارها السبب الرئيسي للسحار السيليكي ، تلعب السيليكا دورا حاسما في الصب. جزيئات السيليكا التي يستنشقها المرضى الذين يعانون من التهاب الرئة هي جزيئات السيليكا الطازجة والحرة التي تنتجها القطع الميكانيكي. يمكن أن تولد السيليكا أنواع الأكسجين التفاعلية إما مباشرة على أسطح الجسيمات الم?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
يعلن أصحاب البلاغ عدم وجود تضارب في المصالح.
تم تمويل هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (82003406) ، ومؤسسة العلوم الطبيعية في مقاطعة خبي (H2022209073) ، ومشروع العلوم والتكنولوجيا التابع لإدارة التعليم في خبي (ZD2022127).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Air detector (compressive atmospheric sampler) | Qingdao Xuyu Environmental Protection Technology Co. LTD | ||
Anatomical table | No specific brand is recommended. | ||
Antibody of CD68 | Abcam | ab201340 | |
DAB | ZSGB-BIO | ZLI-9018 | |
Electric heating air-blowing drier | Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., LTD | ||
Electronic balance | OHRUS | ||
Embedding machine | leica | ||
Exhaust gas discharge device | HOPE Industry and Trade Co. Ltd. | ||
Generator systems | HOPE Industry and Trade Co. Ltd. | ||
Gloves (thin laboratory gloves) | The secco medical | ||
Hematoxylin and eosin | BaSO Diagnostics Inc. | BA4025 | |
HOPE MED 8050 exposure control apparatus | HOPE Industry and Trade Co. Ltd. | ||
Inhalation chamber | HOPE Industry and Trade Co. Ltd. | ||
Injection syringe | No specific brand is recommended. | ||
Light microscope | olympus | ||
Object slide | shitai | ||
PV-6000 (HRP-conjugated goat anti-mouse IgG polymer) | Beijing Zhongshan Jinqiao Biotechnology Co. Ltd | s5631 | |
Silicon dioxide | Sigma-Aldrich | ||
Slicing machine | leica | RM2255 | |
Waste gas treatment device | HOPE Industry and Trade Co. Ltd. | ||
Wet box | Cooperative plastic Products Factory | ||
Xylol | Tianjin Yongda Chemical Reagent Co., LTD |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved